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天電法找水讀圖經驗之二
天電法是一種天然電場多頻率測深,是一種帶有革命性的物探找水方法,優點很多,深受打井找水人員歡迎!
天電法的特點之一是操作容易讀圖難。讀圖難的原因主要有:
1.地質條件千變萬化,找水要全面分析地形地貌、地層巖性、地質構造、補給排泄、埋藏條件,以地質分析為主,以物探作為一個重要工具?,F實狀況是大多數使用者沒有經過系統的水文地質培訓,僅靠一張圖定井,或靠別人遙控定井,其難度可想而知。
2.一個二元方程可能有兩個解,一個物探異??赡苡卸鄠€解,這就是物探的多解性。例如低阻,在灰巖地區可能是頁巖,也可能是有裂隙的灰巖;裂隙中可能充水,也可能充泥;在變質巖地區可能是軟巖,也可能是有裂隙的剛脆性巖石。高阻,可能是裂隙發育的硬巖,也可能是裂隙不發育的硬巖,等等,要想通過分析全部變成單解,變成一種可能,絕非易事。
3.任何地方的巖石和礦物成分都會有若干變化,僅能看到發到群里一張巖石圖片代表不了全部,也很難有代表性,等于瞎子摸象,不在現場勘察更增加了多解變單解的難度。
4.有三個問題必須通過現場勘察和井孔調查來了解: 一是土層厚度,二是水位埋深,三是巖性條件。還有兩個問題靠任何物探方法都是難以解決的: 一是水量大小,二是出水深度。所以做物探要遵循從已知到未知的原則。然而,物探找水很多地方都是無井區,盲目性很大。
5.天電法找水時間尚短,圖件分析方法還未上升為成熟的理論,還僅僅停留在經驗階段和案例階段,且各人有各人的經驗。沒有成熟的理論作為指導,僅靠案例很容易以偏概全,難以移植。
6.天電的有用信號主要來源于地磁脈動和太陽磁暴,信號很弱,儀器的讀數是被大大放大了的,這種有用信號又是隨時間變化的。天電的被測電位差的大小無法人為控制,只靠增加放大倍數就會連誤差也被放大了。其他一些電磁波來源大多是干擾源,數量級更大,使得信噪比大為降低,這是天電法與各種人電法相比最大的弱點。由此造成了天電圖大多重復性不好,有很多圖測一遍一個樣。大節尚且不保,看細節更不可靠。
7.剖面圖的變化所以錯綜復雜,還有兩個尚未深入研究的問題。一是趨膚效應的影響,二是擴散暈的影響。電磁波以垂直入射為主,但還有一部分是斜射的,入射角等于反射角,這就必然會在帶狀的高阻或低阻體邊緣產生影響,造成擴散暈。前者影響天電圖垂向上的變化,后者影響橫向上的變化,這兩個影響因素更增加了讀圖的難度。
8.天電圖的地電結構大致可分為以下四種類型:一是水平分層型,層次的變化基本反映出了垂向上電性層的變化,受趨膚效應和擴散暈的影響較小,圖件較好分析。二是垂直分帶型,受趨膚效應造成的低阻或高阻下傳影響大,容易出現直立的類似于不同巖性結合部的假象。三是水平分層與垂直分帶混合型,這種圖可以先把在同一條水平線上出現的不連續的高值或低值連起來,概化成水平層進行分析。四是無規律型。這種類型既看不出層也看不出帶。
9.人電電測深解決讀圖難,走的是一條量板法的路子,即將未知曲線與已計算好的二層量板、三層量板或組合量板進行比對,進而解釋出各電性層的真電阻率和厚度。天電法應走的最現實的路子是多測已知井,用已知井代替理論量板,用井找井,按圖索驥。其目的,一是比對地電結構類型,二是比對數值大小,三是積累讀圖經驗。
天電法讀圖無疑還有很長的路要走,但從目前的使用效果來看,不論是成功的還是失敗的,大多數都能根據圖件的表現解釋清楚,失敗的往往還是經驗問題,而不是儀器和方法問題,這就更加堅定了我們使用天電法找水的信心。